Mengenal Sifat-sifat Logam Alkali
Apa itu Logam Alkali
Logam alkali adalah unsur-unsur yang menempati golongan IA pada sistem periodik.
Golongan logam alkali meliputi litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), sesium (Cs), dan fransium (Fr).
Asal Kata Alkali
Alkali berasal dari bahasa Arab yang berarti air abu.
Logam-logam alkali dapat membentuk basa kuat yang disebut dengan logam golongan IA.
Unsur pada golongan IA ini sangat reaktif, sehingga tidak dapat kita dijumpai bebas di alam, melainkan dalam bentuk senyawanya.
Natrium di alam ditemukan sebagai NaCl dalam air laut dan mineral halit, kalium sebagai KCl dalam bijih silvit, karnalit (KCl.MgCl2.6H2O), dan feldspaat (K2O.Al2O3.3SiO2). Unsur alkali yang lain sedikit sekali dapat dijumpai, dan untuk fransium memiliki sifat radioaktif.
Sifat-sifat fisik Logam Alkali
Beberapa sifat fisik logam alkali dapat kalian lihat pada Tabel di bawah ini. Berdasarkan data yang ditampilkan, kita dapat mengetahui bahwa kecenderungan sifat logam alkali sangat beraturan.
Dari atas ke bawah, keelektronegatifan, energi ionisasi, titik cair, dan titik leleh cenderung mengalami penurunan, sedangkan jari-jari atom dan kerapatannya cenderung meningkat.
Alkali termasuk dalam kategori logam yang lunak, sehingga mudah dipotong. Logam alkali memiliki kilap keperakan logam yang khas pada permukaan yang baru dipotong. Dalam keadaan gas, unsur-unsur alkali berupa molekul diatomik, seperti Li2 dan Na2.
| Tabel Sifat-sifat Fisik Logam Alkali | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Li | Na | K | Rb | Cs | |
| Nomor atom | 3 | 11 | 19 | 37 | 55 |
| Konfigurasi elektron | [He]2s1 | [Ne]3s1 | [Ar]4s1 | [Kr]5s1 | [Xe]6s1 |
| Massa atom relatif, Ar | 6,941 | 22,9898 | 39,102 | 39,102 | 132,9055 |
| Jari-jari atom ( Å ) | 1,52 | 1,86 | 2,31 | 2,44 | 2,62 |
| Jari-jari ion M+( Å ) | 0,6 | 0,95 | 1,33 | 1,48 | 1,69 |
| Kerapatan (g mol-3) | 0,53 | 0,97 | 0,86 | 1,59 | 1,90 |
| Titik didih (K) | 1604 | 1163 | 1040 | 975 | 960 |
| Titik leleh (K) | 454 | 371 | 336 | 312 | 302 |
| Energi ionisasi pertama (kJ mol-1) | 520 | 496 | 419 | 403 | 376 |
| Energi ionisasi kedua (kJ mol-1) | 7298 | 4562 | 3051 | 2632 | 2420 |
| Eelektronegativitas | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,8 | 0,7 |
| Kekerasan (skala mohs)a | 0,6 | 0,4 | 0,5 | 0,3 | 0,3 |
| Daya hantar listrik relatifb | 17,4 | 35,2 | 23,1 | 13,0 | 8,1 |
| Potensial reduksi standar (volt), M+ + e– → M | 3,04 | 2,71 | 2,92 | 2,92 | 2,92 |
- a Pada skala Mohs, talk mendapat skala 0 dan intan mendapat skala 10.
- b Pada skala perbandingan terhadap perak 100 dan tembaga 95,9.
Unsur-unsur alkali termasuk dalam reduktor kuat. Kekuatan reduktor dapat dilihat dari potensial elektrodenya.
Kecenderungan potensial elektrode alkali semakin bertambah bersama dengan semakin bertambahnya nomor atom.
Perkecualian pada litium yang memiliki potensial elektrode terbesar. Penyimpangan ini umumnya diperlihatkan oleh unsur-unsur pada periode kedua yang dihubungkan dengan kecilnya volume atom.
Disini, litium lebih mirip dengan magnesium dari golongan IIA, berilium yang mirip dengan aluminium, dan boron yang mirip dengan silikon. Hubungan seperti itu disebut hubungan diagonal seperti pada gambar di bawah ini.
Unsur-unsur alkali dapat larut dalam cairan amoniak.
Larutan encer logam alkali dalam amoniak berwarna biru. Larutan ini termasuk penghantar listrik yang lebih baik dibanding larutan garam. Daya hantarnya-pun hampir sama dengan daya hantar logam murni. Larutan pekat yang berada di atas 3M berwarna seperti perunggu tembaga dan menunjukkan kilap logam karena terbentuk kelompok ion.
Berikut ini adalah beberapa kelarutan unsur alkali yang ditampilkan pada tabel di bawah ini
| Tabel Kelarutan Alkali | |
|---|---|
| Unsur | Kelarutan g/100g NH3 |
| Li | 10 |
| Na | 15 |
| K | 49 |
Spektrum emisi merupakan radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh unsur yang tereksitasi.
Spektrum dapat diamati sebagai pancaran cahaya dengan warna tertentu yang terdiri atas beberapa garis warna atau panjang gelombang yang khas bagi setiap unsur. Spektrum emisi dapat digunakan untuk mengenali senyawa tertentu.
Logam alkali akan tereksitasi saat dipanaskan dalam nyala api. Contohnya pada pembakar bunsen atau pembakar spiritus dengan memberikan warna nyala khas yang diperlihatkan pada Tabel di bawah ini.
| Tabel Warna Nyala Logam Alkali | |
|---|---|
| Unsur | Warna |
| Litium | Merah tua |
| Natrium | Kuning |
| Kalium | Ungu |
| Rubidium | Merah Violet |
| Sesium | Biru |
Sifat-sifat kimia Logam Alkali
Ciri yang paling mencolok dari logam alkali adalah kereaktifan yang besar.
Kereaktifan pada logam alkali berkaitan dengan energi ionisasinya yang rendah, sehingga mudah melepaskan elektron.
Hampir semua senyawa logam alkali bersifat ionik serta dapat larut di dalam air.
Reaksi-reaksi Logam Alkali
1. Reaksi Logam Alkali dengan air
Semua logam alkali yang bereaksi dengan air akan membentuk basa dan gas hidrogen.
- Litium bereaksi dengan lambat
- Natrium bereaksi lebih hebat disertai panas yang tinggi
- Kalium, rubidium, dan sesium bereaksi semakin hebat bersamaan dengan ledakan, jika dimasukkan dalam air.
Berikut ini adalah reaksi secara umum logam alkali yang dituliskan sebagai berikut.
2L(s) + 2H2O(l) → 2LOH(aq) + H2(g)
(L = logam alkali)
Gas hidrogen yang terbentuk pada reaksi di atas akan segera terbakar karena reaksinya sangat eksoterm.
2. Reaksi Logam Alkali Dengan Hidrogen
Logam alkali akan bereaksi dengan gas hidrogen ketika dipanaskan dan menghasilkan senyawa hidrida.
Hidrida termasuk senyawa ion yang hidrogennya mempunyai bilangan oksidasi sama dengan –1.
Reaksi logam alkali dengan hidrogen secara umum dapat ditulis seperti persamaan berikut.
2L(s) + H2(g) → 2LH(s)
Contoh :
2Na(s) + H2(g) → 2NaH(s).
3. Reaksi Logam Alkali Dengan Oksigen
Reaksi dari logam alkali dan oksigen akan menghasilkan oksida (M2O), peroksida (M2O2), dan superoksida (MO2).4L(s) + O2(g) → 2L2O(s)
Jika memiliki kadar oksigen yang berlebih, maka natrium akan membentuk peroksida, sedangkan kalium, rubidium, dan sesium akan membentuk superoksida.
Contoh
K(s) + O2(g) → KO2(s).
4. Reaksi Logam Alkali Dengan Golongan Halogen
Reaksi antar logam alkali dengan halogen terjadi sangat hebat dan menghasilkan garam halida.
Contoh
2Li(s) + Cl2(g) → 2LiCl(s).
Natrium cair akan terbakar dalam gas klor dan menghasilkan nyala kuning.
5. Reaksi Logam Alkali Dengan Asam Encer
Reaksi antara logam alkali dengan asam encer secara umum dapat dituliskan sebagai berikut.
2L + 2H+ → 2L+ + H2Reaksi logam alkali dengan asam encer akan menghasilkan gas hidrogen disertai ledakan.
Contoh
2Na(s) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + H2(g).
Tapi, pada reaksi di atas lama-kelamaan permukaan logam juga akan bereaksi sedikit demi sedikit.
Logam kalium yang sudah disimpan sangat lama akan tertutupi oleh lapisan peroksida.
Jika ingin memotong logam kalium, maka harus dilakukan dengan hati-hati, karena mata pisau dapat menekan lapisan peroksida dan masuk ke dalam lapisan kalium yang pada akhirnya akan menyebabkan reaksi eksoterm.
Kalor yang dibebaskan dapat mendidihkan kalium dan akan segera bereaksi dengan oksigen atau uap air di udara lalu menimbulkan ledakan.
Secara umum reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut.
KO2(s) + 3K(s) → 2K2O(s)